Питание играет важную роль в жизни каждого человека. Вопросами потребления пищи, изучением состава продуктов и их влияния на организм занимается нутрициология.
Пережевывание еды, ее переваривание, всасывание полезных веществ и выведение продуктов отхода обеспечивается за счет функционирования ЖКТ (желудочно-кишечного тракта).
Пищеварительная система человека, строение и функции ее органов — важные разделы анатомии и нутрициологии.
Что такое пищеварительная система
Человеческий организм представляет собой сложнейший биологический механизм, в состав которого входит множество отделов и органов. Важное значение в физиологии отводится системам дыхания и пищеварения. Каждая из них имеет структуру и представлена совокупностью органов, функционально взаимосвязанных между собой.
Функции ЖКТ:
- дробление пищи, глотание, транспортировка и эвакуация части остатков,
- выработка слюны, желчи, желудочного, панкреатического соков,
- поступление витаминов и полезных веществ из кишечника в кровяное русло,
- вывод токсинов из организма.
В состав системы пищеварения по сравнению с ЖКТ входят дополнительные органы: поджелудочная, печень, желчный пузырь, слюнные железы. Схему их расположения можно увидеть на фото.
Строение и функции
Система пищеварения — это комплекс органов, направленных на выполнение одной задачи.
Ротовая полость
Между внутренней стороной щек и губами находится ротовая полость, состоящая из десен, твердого, мягкого неба и языка. Полость сообщается с глоткой и имеет выход наружу. В ней открываются слюнные железы. Протоки отличаются по строению и вырабатывают разный секрет.
Зубы предназначены для измельчения пищи. Каждый из них снабжен коронкой, имеет шейку и корень. Зубы состоят из дентина, их поверхность покрыта эмалью, корень — цементом. Внутри зуба находится полость с нервными окончаниями, сосудами и соединительной тканью.
Язык — отдельный орган, состоящий из мышц. Он имеет тело, верхушку, корень, верхнюю и нижнюю поверхность с подъязычным кольцом и уздечкой. Участвует в формировании пищевого комка, в процессе глотания и воспроизведения речи. Его поверхность снабжена сосочками и нервными окончаниями, благодаря которым язык наделяется осязательными свойствами и является органом вкуса. Подвижность языка обеспечивается мышечными сокращениями, позволяющими ему без труда менять форму.
Орган состоит из тела, верхушечной части, корня, спинки и нижней поверхности с уздечкой и подъязычным кольцом. Сокращения обеспечивают подвижность языка, что позволяет ему легко менять форму.
Глотка, пищевод и лимфоэпителиальное кольцо
Глотка — полый орган, имеющий три части: носовую, ротовую и гортанную. Стенка гортани состоит из мышечной, соединительной и фиброзной тканей и слизистой. Три пары мышц сжимают орган и две пары поднимают. Возле свода глотки находится глоточная миндалина, на корне языка – язычная, возле открытия слуховых труб – трубные и между небными дужками – небные. Из этих миндалин формируется лимфоэпителиальное кольцо.
На уровне 6-го шейного позвонка начинается пищевод, представляющий собой трубчатый орган, переходящий в желудок. Его длина около 23 см. Стенка пищевода состоит из трех оболочек: слизистой, соединительной ткани и мышечной. Пищевод имеет пять сужений: глоточное, располагающееся на участке перехода глотки в пищевод, бронхиальное – на уровне трахеи, диафрагмальное – в месте прохождения через диафрагму, аортальное и кардиальное — физиологические. Наличие двух последних отмечается у живых людей.
Желудок
Желудок – мышечный орган, располагающийся в брюшной полости и имеющий входное и выходное отверстия.
Орган подразделяется на:
- кардиальную часть,
- пилорическую часть,
- тело,
- свод.
Его стенки состоят из слизистого, подслизистого, серозного и мышечного слоев. Эпителий желудочной слизистой снабжен трубчатыми железами, вырабатывающими пепсиноген, соляную кислоту и муцин. Подслизистая способствует формированию складок, за счет которых происходит обеспечение контакта пищи со слизистой и увеличение объема всасываемых веществ.
Мышечная оболочка органа имеет три слоя:
- продольный,
- циркулярный,
- косой.
Наружный циркулярный слой, находящийся между двенадцатиперстной кишкой и привратником, образует сфинктер, представленный в виде кольца. Серозная оболочка, являющаяся наружным слоем желудочной стенки, считается частью брюшной полости. Часть передней поверхности желудка соприкасается с печенью, брюшной стенкой и диафрагмой. Задняя поверхность – с поджелудочной, почкой, поперечной кишкой и селезенкой.
Желудок обладает способностью менять размер. Происходит это в зависимости от наполненности, месторасположения соседних органов, при развитии различных патологий (рубцевания язвы, цистита). При этом изгиб справа по контуру всегда больше, чем слева. Форма желудка сохраняется за счет мышечного слоя, диафрагмального купола, ее поддерживают близко расположенные органы. Размер полного желудка в длине составляет около 16 см, по ширине – около 13 см. Толщина стенки может колебаться от 2 до 3 см. Переваривание пищи осуществляется под ферментным воздействием с обязательным присутствием соляной кислоты.
Еда поступает в желудок через пищевод, после чего находится в его полости на протяжении нескольких часов. Под воздействием соляной кислоты и пепсина, образованного из пепсиногена, происходит расщепление белка.
Всего выделяют две фазы продуцирования желудочного сока: рефлекторную и нейрогуморальную. В первом случае секреция вызывается во время еды и при участии органов зрения, обоняния и слуха. Повышение секреции во время второй фазы происходит при раздражении желудочной слизистой и активации пищеварительных центров.
Гуморальная функция органа обеспечивается за счет гормонов, переваренных белковых соединений и минералов, появляющихся в кровяном русле. Характер секреторных выделений во многом зависит от аппетита человека, состояния его здоровья и настроения. Переваривание пищи обеспечивается сокращениями стенок и ферментным воздействием желудочного сока. Дозированная транспортировка еды из желудка в двенадцатиперстную кишку осуществляется при помощи сфинктера привратника. После выхода каждой порции происходит сжатие сфинктера.
Кишечник
Кишечник – важный орган, предназначением которого является снабжение организма питательными веществами, вывод отходов наружу и поддержание иммунитета. Устройство кишечника сложно по своему анатомическому строению и функциям.
Длина органа в тонусе составляет 4 м.
От привратника желудка берет начало тонкая кишка, которая заканчивается у начала толстой кишки. Ее длина составляет около 3 м, а диаметр — примерно 5 см.
Орган делится на три части:
- двенадцатиперстную кишку,
- тощую кишку,
- подвздошную.
Длина двенадцатиперстной кишки колеблется от 27 до 30 см. Значительная ее часть пролегает забрюшинно, с правой стороны от 1—2 позвонков поясницы. В кишку впадают поджелудочный и желчный протоки, открывающиеся сосочковым отверстием в двенадцатиперстной кишке. Эта часть кишечника внешне напоминает подкову. Кишечная слизистая покрыта мелкими ворсинками и имеет складки.
Тощая и подвздошная части кишечника обладают большей подвижностью. Тонкая кишка снабжена лимфатическими фолликулами, нейтрализующими вредные вещества. Мышечная оболочка кишки имеет два слоя: наружный — из продольных волокон и внутренний — циркулярный. Благодаря им обеспечивается перистальтика и колебания, способствующие перемешиванию пищи.
Печень
Печень — жизненно важный внутренний орган, выполняющий множество функций. Это самая большая железа организма человека, вес которой составляет 1,5 кг.
Печень — непарный орган, расположенный в брюшной полости, ближе к правому подреберью. Имеет две поверхности: диафрагмальную и висцеральную. К нижней части органа прилегает желчный пузырь. Выделяют левую и правую доли печени, первая из которых подразделяется на вторичные: хвостатую и квадратную.
Ворота печени находятся на нижней поверхности органа и представляют собой поперечную борозду. В эти ворота входят: воротная вена, артерия и нервные окончания, окружающие их, а выходят общий проток и сосуды.
Печень выполняет следующие функции:
- обезвреживает продукты обмена, распада и гниения,
- выводит лишние гормоны, витамины и минералы,
- снабжает организм сахарами (глюкозой) посредством синтеза энергии,
- способствует образованию холестерина,
- синтезирует гормоны, желчные кислоты, билирубин и ферменты, участвующие в процессе пищеварения.
Печень служит для хранения крови, выброс которой бывает необходим в случае непредвиденной кровопотери.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа — крупный орган пищеварительной системы, обладающий внешне- и внутреннесекреторными функциями.
Железа имеет:
- головку, охватываемую двенадцатиперстной частью кишки на уровне 1—2 позвонков поясничного отдела,
- тело,
- хвост.
Две последние части отходят влево от головки и вверх. При этом хвост направлен в сторону селезенки.
Длина поджелудочной у взрослого человека составляет 12-15 см.
Внутри органа проходит проток, в который впадают дольковые протоки железы. Он соединяется с желчным протоком, открываясь просветом в кишечник на верхушке крупного сосочка двенадцатиперстной кишки. В некоторых случаях может встречаться добавочный проток. Большая часть поджелудочной состоит из альвеолярно-трубчатых желез, функцией которых является выработка панкреатического сока, участвующего в расщеплении жиров, углеводов и белковых соединений.
В течение суток выделяется около литра поджелудочного сока, который представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, обладающую щелочной реакцией.
В дольках, состоящих из железистой ткани, происходит синтезирование ферментов пищеварительной системы:
- лактазы,
- амилазы,
- мальтазы,
- липазы,
- химотрипсина,
- трипсина.
В веществе поджелудочной железы присутствуют скопления эндокринных клеток, образованных из эпителиальной ткани, так называемых островков Лангерганса. Они поддерживают углеводный баланс в организме, продуцируют гормоны и отвечают за работу эндокринной системы.
Желчный пузырь
Желчный пузырь является полым мышечным органом, который служит резервуаром для скопления желчи. Он имеет тело, шейку и дно.
Длина желчного пузыря может колебаться от 8 до 14 см, а ширина – от 3 до 5.
Этот тонкостенный орган темно-зеленого цвета расположен по правую борозду от нижней поверхности печени.
Печеночный и пузырный желчный протоки сливаются в общий в воротах печени, который затем соединяется с главным протоком поджелудочной.
Механизм пищеварения
Процесс пищеварения начинается с механической обработки еды, сопровождаемой стимуляцией экзокринных желез. В выделяемой слюне содержится амилаза, способствующая расщеплению полисахаридов и образованию пищевого комка. Это необходимо для облегчения прохода пищи по пищеводу до появления глотательного рефлекса. Язычок и мягкое небо, участвующие в процессе глотания, препятствуют попаданию пищевых остатков в полость носа, дыхательное горло и трахею.
Проходя по пищеводу через гастроэзофагеальный сфинктер, предотвращающий возврат агрессивной среды, пища доставляется в желудок. Там она смешивается с желудочным соком, в состав которого входят пищеварительные ферменты: пепсин, химозин, реннин и соляная кислота.
Желудочные клетки также секретируют фактор Касла, способствующий усвоению витамина В12.
Пройдя через пилорический сфинктер, пища достигает тонкой кишки. В двенадцатиперстной ее части она смешивается с желчью и ферментами поджелудочной. Через стенки тонкой кишки происходит всасывание основного объема питательных веществ.
Остатки пищи попадают в полость толстой кишки, где происходит всасывание электролитов, жидкости и образование кала, который выводится наружу через анальное отверстие.
Пищеварение координирует головной мозг. При этом процесс регулируется вегетативной нервной системой: секреция и перистальтика желудочно-кишечного тракта стимулируется за счет парасимпатической ее части и подавляется посредством симпатической.
Эволюция органов
Растения не имеют специальной системы для получения и переваривания пищи. Они обладают способностью самостоятельно синтезировать органические вещества, необходимые им для поддержания жизни. Как утверждает биология, морская и наземная растительность получают питание из воды, воздуха и почвы при помощи листьев и корней.
То же самое можно сказать о насекомоядных растениях. Они выделяют ферменты. Поступление веществ к ним, а также их перенос и транспортировка осуществляются преимущественно диффузным путем. Соки, движущиеся по частям растений, являются сложными составами, содержащими органические и неорганические соединения.
Пищеварение у простейших происходит в одноклеточных организмах. Поступление и транспортировка полезных веществ к ним осуществляется диффузным путем. Расщепленные вещества всасываются в цитоплазму через вакуолярную стенку и используются для пополнения энергетических запасов.
Несмотря на то, что гидра является многоклеточным организмом, системы переваривания пищи у нее тоже нет. Данный процесс обеспечивается внутренним слоем эндодермальных клеток, а вывод остатков осуществляется через то же отверстие, через которое происходит поступление пищи.
У плоских червей имеется рот, глотка и желудок. Анальное отверстие у планариевых отсутствует. Поступление и вывод пищи у них происходит одним путем. Ветви желудка распределяются по всем частям тела, что значительно облегчает усвоение полезных веществ. В случае голодания черви начинают переваривать собственные органы и могут длительное время не употреблять никакой пищи.
Дождевые черви имеют полноценную систему, состоящую из рта, глотки, пищевода, зоба, желудка с мышечными стенками, прямой и длинной кишок и анального отверстия.
Строение ЖКТ у других беспозвоночных аналогично. У некоторых из них присутствуют заострения в ротовых частях, предназначенные для откусывания и измельчения пищи.
Система пищеварения позвоночных претерпевала постоянные изменения. В процессе эволюции в ней появлялись новые органы и отделы.
Сегодня, начиная от рыб и до млекопитающих и человека, система пищеварения построена идентично. У них отмечается наличие желудка, кишечника, поджелудочной и печени.
В итоге самый сложный механизм системы пищеварения сформировался у человека.
Заболевания пищеварительной системы
Заболевания ЖКТ – довольно частое явление. Нарушения работы органов могут привести к дисфункции многих систем организма. Данные заболевания сопровождаются неприятной симптоматикой и поэтому никогда не проходят для пациентов незаметно.
Самыми часто встречающимися из них являются:
- гастрит,
- язва желудки и двенадцатиперстной кишки,
- колит,
- энтерит,
- желчнокаменная болезнь,
- дуоденит,
- проктит.
Гастрит
Гастрит характеризуется активным воспалением желудочной слизистой, развивающимся в результате химического, механического, физического или бактериального воздействия на нее. Заболевание может получить свое развитие в результате неправильно организованного питания, употребления продуктов низкого качества. Гастрит приводит к функциональным расстройствам желудка и других органов пищеварительной системы.
Заболевание может протекать как в острой, так и в хронической форме. При отсутствии должного лечения длительное, вялотекущее воспаление желудочной слизистой неизменно приводит к развитию рецидивов и хронизации процесса.
Энтерит
Гастриты нередко сопровождаются воспалением тонкой кишки – энтеритом. Заболевание часто протекает в хронической форме.
Причинами его развития могут быть:
- плохое питание,
- злоупотребление спиртными напитками,
- курение,
- глистные инвазии,
- хронические интоксикации, вызванные отравлением промышленными ядами, медикаментами, включая антибиотики широкого спектра действия,
- нарушения ферментарного синтеза, обусловленные врожденными аномалиями кишечника.
Атрофия кишечной слизистой при энтерите и энтероколите развивается постепенно. Проявления сопровождаются снижением продуцирования ферментов кишечника, ухудшением всасывательной способности его стенок, сглаживанием ворсинок.
В связи с такими изменениями у больных появляются симптомы:
- урчание в животе,
- боль в области пупка,
- слабость,
- тошнота,
- нарушение стула.
Колит
Частым спутником гастрита и энтерита является воспаление толстого кишечника. Заболевание имеет наименование колит.
Причиной его возникновения являются:
- малоподвижный образ жизни,
- регулярное нарушение приема пищи,
- частые или хронические запоры, приводящие к застойным процессам в кишечнике.
Проктит
Еще одним распространенным кишечным заболеванием является проктит. Это воспаление слизистой сигмовидной и прямой кишок.
Его развитие может быть обусловлено попаданием в организм гонорейной инфекции или туберкулезной палочки. Иногда проктит развивается на фоне глистной инвазии. Его причиной может быть сифилис или недолеченное воспаление кишечника, проявляющееся в острой форме.
Язвенная болезнь
Язвенная болезнь желудка или двенадцатиперстной кишки характеризуется образованием изъязвлений на стенках органов. Чаще всего заболеваниям подвергаются мужчины в возрасте от 25 до 50 лет. Патология характеризуется цикличностью протекания, при которой обострения сменяются периодами ремиссий.
Язва желудка встречается несколько реже, чем язва двенадцатиперстной кишки.
Основную роль в развитии недуга играет болезнетворный микроорганизм Helicobacter pylori, который, попадая в полость органов, повреждает их слизистую оболочку.
Стоит отметить, что данный микроб можно обнаружить в организмах у достаточно большого количества людей, но язвенной болезнью болеют далеко не все из них.
Обычно язвы не появляются без влияния негативных факторов, среди которых можно выделить:
- стрессы, депрессивные состояния,
- нарушение деятельности ЦНС,
- желудочные спазмы,
- наследственную предрасположенность,
- употребление острой, жирной, жареной и грубой пищи, способствующей повышению выработки соляной кислоты, увеличивающей уязвимость желудка,
- злоупотребление алкоголем и курение,
- бесконтрольный прием медикаментов, снижающих защитные свойства желудка.
Желчнокаменная болезнь
Желчнокаменная болезнь – это образование конкрементов в желчном пузыре и протоках. Причиной недуга могут быть врожденные патологии, препятствующие нормальному оттоку желчи (кисты, стеноз, кишечные дивертикулы) и заболевания (гепатиты, цирроз, гемолитическая анемия).
Камни в желчном лечатся в зависимости от степени тяжести заболевания: посредством консервативных методов или при помощи хирургического вмешательства.
Методы исследования
При подозрении на заболевания органов ЖКТ необходимо проведение точной диагностики.
Применяются следующие методы исследования:
- зондирование печени и желудка,
- рентгенография,
- эндоскопическое исследование,
- ультразвук,
- томография,
- радиоэлектронные методы.
Лечение каждого заболевания назначается в индивидуальном порядке.
Тест
1. Что такое пищеварительная система человека?
а) комплекс внутренних органов, функционирование которых направлено на обработку, переваривание пищи и вывод остатков*,
б) система органов, обеспечивающая дыхательный процесс,
в) часть человеческого организма, функции которой ограничены перевариванием пищи.
2. С чего начинается процесс пищеварения?
а) с поступления еды в желудок,
б) с измельчения пищи зубами*,
в) с ферментарной обработки пищи.
3. Какие отделы входят в состав пищеварительной системы?
а) кожа, почки, сердце, головной мозг,
б) органы зрения, легкие, яичники,
в) ротовая полость, глотка, пищевод, желудок, кишечник, слюнные железы, печень, поджелудочная, желчный пузырь*.
4. Есть у растений система для переваривания пищи?
а) нет*,
в) есть.
5. Есть ли система пищеварения у червей?
а) нет,
б) есть*.
6. Какие самые распространенные болезни ЖКТ?
а) гастрит, колит, проктит, язвенная болезнь*,
б) гепатит, пневмония, ожирение печени,
в) энцефалит, менингит, анемия.
7. Какие основные причины желудочных и кишечных заболеваний?
а) неправильный образ жизни,
б) несбалансированное питание,
в) и то, и другое*.
8. Какие существуют методы исследования органов ЖКТ?
а) визуальный осмотр ротовой полости и опрос пациента,
б) зондирование, рентген, исследование при помощи эндоскопа или ультразвукового оборудования, КТ*,
в) кардиограмма, УФО.
9. Какие меры профилактики самые действенные?
а) правильный образ жизни,
б) правильно организованное, сбалансированное питание,
в) и то, и другое*.
10. У каких живых организмов самая сложная система пищеварения?
а) у беспозвоночных,
б) у рептилий,
в) у человека*.
Видео
Подробнее о системе пищеварения человека и ее особенностях можно узнать, посмотрев видео.